JP5211256B1 - 電子機器及びシステム - Google Patents

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    • H04B5/79

Abstract

【課題】非接触電力伝送用の第1コイルと通信用の第2コイルとを備えると共に問題ある干渉を抑制することのできる電子機器であって、小型且つ安価に実現可能な構成を備える電子機器を提供すること。
【解決手段】一次側機器(電子機器)10は、非接触電力伝送用の第1コイル150と、通信用の第2コイル160と、第2コイル160の中間タップ164を含むように構成され且つ制御信号に応じて第2コイル160をオープンにする保護回路130と、第1コイル150を用いて電力伝送する際に保護回路130に対して制御信号を送信する制御回路100とを備える。
【選択図】図2

Description

本発明は、非接触電力伝送用の第1コイルと通信用の第2コイルとを備える電子機器に関する。また、本発明は、その電子機器を備えるシステムに関する。
複数のアンテナコイルを有する電子機器としては、例えば、特許文献1に開示されたリーダライタがある。特許文献1のリーダライタは、アンテナコイル同士が互いに干渉することを避けるため、各アンテナコイルに直列にスイッチが接続されており、一つのアンテナコイルを動作させる際には他のアンテナコイルに接続されたスイッチを切ることとしている。
なお、非接触電力伝送用の第1コイルと通信用の第2コイルとを備える電子機器としては、特許文献2の一次側機器(電力送電手段)がある。
特開2006−268627号公報 特開2010−130835号公報
特許文献2の一次側機器においても、特許文献1において懸念されたコイル間の相互干渉が生じる恐れがある。しかし、特許文献1の開示内容に従うと、メカリレーやフォトMOSリレー又はバランなどを必要とすることから、小型且つ安価な具体的構成を実現することは難しいという問題がある。
そこで、本発明は、非接触電力伝送用の第1コイルと通信用の第2コイルとを備えると共に問題ある干渉を抑制することのできる電子機器であって、小型且つ安価に実現可能な構成を備える電子機器を提供することを目的とする。
通信用のコイルと電力伝送用のコイルとの間で干渉が生じたとすると、電力レベルの違いから、通信用のコイルが動作している際に電力伝送用のコイルを介して電力伝送用の回路が受ける影響はさほど大きくないが、電力伝送用のコイルが動作している際に通信用のコイルを介して通信用の回路が受ける影響は大きい。そこで、本発明においては、電力伝送用のコイルが動作している際に電力伝送用のコイルと通信用のコイルとの間で干渉を抑制することを優先することとする。
具体的には、本発明は、第1の電子機器として、
非接触電力伝送用の第1コイルと、通信用の第2コイルと、前記第2コイルの中間タップを含むように構成され且つ制御信号に応じて前記第2コイルをオープンにする保護回路と、前記第1コイルを用いて電力伝送する際に前記保護回路に対して前記制御信号を送る制御信号送出手段とを備える電子機器を提供する。
また、本発明は、第2の電子機器として、第1の電子機器であって、
前記第2コイルは、前記中間タップを挟む2つのコイル部からなるものであり、
前記中間タップには固定電位が供給されており、
前記保護回路は、2つの前記コイル部と前記中間タップとの間に夫々接続された少なくとも2つのスイッチを備えており、
前記スイッチは、前記制御信号に応じてオフになるように構成されている
電子機器を提供する。
また、本発明は、第3の電子機器として、第2の電子機器であって、
前記スイッチの夫々は、NchのFETを有しており、
前記2つのスイッチの前記FETのソースは互いに接続されており、
前記中間タップは、前記ソース間の接続点から引き出されており、且つ、グランドに接続されており、
前記制御信号送出手段は、前記制御信号を前記FETのゲートに入力する
電子機器を提供する。
また、本発明は、第4の電子機器として、第1乃至第3のいずれかの電子機器であって、
前記制御信号送出手段の一つとして機能する制御回路と、前記制御回路に接続された電力伝送のための送電回路と、前記送電回路と前記第1コイルとの間に接続され前記送電回路と前記第1コイルとの整合をとるための第1整合回路と、前記制御回路に接続された通信回路と、前記通信回路と前記第2コイルとの間に接続され前記通信回路と前記第2コイルとの整合をとるための第2整合回路とを備えており、
前記制御回路は、前記送電回路を制御して前記第1コイルから電力を伝送させる一方で前記通信回路を制御して前記第2コイルを介した通信を行わせるものであり、前記第1コイルから前記電力を伝送する際に前記制御信号の一つである第1の制御信号を前記保護回路に対して送る
電子機器を提供する。
また、本発明は、第5の電子機器として、第4の電子機器であって、
前記制御信号送出手段の一つとして機能する電圧検出回路を備えており、前記電圧検出回路は、前記第1コイルに接続されており、前記第1コイルに誘起される電圧を検出し、検出した前記電圧に応じて前記制御信号の一つである第2の制御信号を前記保護回路に対して送る
電子機器を提供する。
また、本発明は、第6の電子機器として、第4の電子機器であって、
前記送電回路は、前記通信回路から搬送波信号を受けて前記搬送波信号を利用して前記電力伝送を行うものであり、
前記電子機器は、前記制御回路に接続されると共に分離信号に応じて前記通信回路と前記第2整合回路との間の接続を切断して前記通信回路を前記第2整合回路から分離する分離スイッチを更に備えており、
前記制御回路は、前記電力伝送する際に前記分離信号の一つである第1の分離信号を出力する
電子機器を提供する。
また、本発明は、第7の電子機器として、第6の電子機器であって、
前記第1コイルに接続された電圧検出回路を備えており、前記電圧検出回路は、前記第1コイルに誘起される電圧を検出し、検出した前記電圧に応じて前記分離信号の一つである第2の分離信号を出力する
電子機器を提供する。
また、本発明は、第8の電子機器として、第1乃至第3のいずれかの電子機器であって、
制御回路と、前記制御回路に接続された電力伝送のための送電回路と、前記送電回路と前記第1コイルとの間に接続され前記送電回路と前記第1コイルとの整合をとるための第1整合回路と、前記制御回路に接続された通信回路と、前記通信回路と前記第2コイルとの間に接続され前記通信回路と前記第2コイルとの整合をとるための第2整合回路と、前記制御信号送出手段の一つとして機能する電圧検出回路とを備えており、
前記制御回路は、前記送電回路を制御して前記第1コイルから電力を伝送させる一方で前記通信回路を制御して前記第2コイルを介した通信を行わせるものであり、
前記電圧検出回路は、前記第1コイルに接続されており、前記第1コイルに誘起される電圧を検出し、検出した前記電圧に応じて前記制御信号の一つである第2の制御信号を前記保護回路に対して送る
電子機器を提供する。
また、本発明は、第9の電子機器として、第8の電子機器であって、
前記送電回路は、前記通信回路から搬送波信号を受けて前記搬送波信号を利用して前記電力伝送を行うものであり、
前記電子機器は、前記制御回路に接続されると共に分離信号に応じて前記通信回路と前記第2整合回路との間の接続を切断して前記通信回路を前記第2整合回路から分離する分離スイッチを更に備えており、
前記電圧検出回路は、前記第1コイルに誘起される電圧を検出し、検出した前記電圧に応じて前記分離信号の一つである第2の分離信号を出力する
電子機器を提供する。
更に、本発明は、第4乃至第9の電子機器と、前記電子機器から電力を受電する回路と前記電子機器と通信する回路とを備える二次側機器とを備えるシステムを提供する。
本発明によれば、第1コイルを用いて電力伝送する際、又は第1コイルに所定の電圧が誘起された際に保護回路に対して制御信号を送信して第2コイルをオープンにすることとしたため、最小限の構成にて効率的に干渉抑制を行うことができる。
加えて、保護回路は、電位的には変動のない通信用の第2コイルの中間タップを含むように構成されていることから、バランなどを用いることなく、安価なFETにて構成することができる。
本発明の第1の実施の形態によるシステムを概略的に示すブロック図である。 図1のシステムに含まれる一次側機器(電子機器)を概略的に示すブロック図である。 図2の一次側機器(電子機器)における保護回路の具体的構成を示す回路図である。 本発明の第2の実施の形態による一次側機器(電子機器)を概略的に示すブロック図である。 本発明の第3の実施の形態による一次側機器(電子機器)を概略的に示すブロック図である。 図5の一次側機器(電子機器)における電圧検出回路の具体的構成を示す回路図である。 本発明の第4の実施の形態による一次側機器(電子機器)を概略的に示すブロック図である。 本発明の第5の実施の形態による一次側機器(電子機器)を概略的に示すブロック図である。
(第1の実施の形態)
図1を参照すると、本発明の第1の実施の形態によるシステムは、一次側機器(電子機器)10と、二次側機器20とを備えている。一次側機器10は、二次側機器20に対して送電したり二次側機器20と通信したりするものであり、二次側機器20は一次側機器10から電力を受電したり一次側機器10と通信したりするものである。具体的には、二次側機器20は、アンテナ22と、通信/受電回路24と、負荷26とを備えている。ここで、負荷26はバッテリである。通信/受電回路24は、アンテナ22を介して一次側機器10と通信したり、一次側機器10から送電されてきた電力をアンテナ22を介して受電して負荷26に充電したりするものである。
本実施の形態による一次側機器10は、制御回路100と、制御回路100に接続された送電系回路110と、制御回路100に接続された通信系回路120と、送電系回路110及び通信系回路120に接続されたアンテナ140を備えており、制御回路100の制御の下で、送電系回路110を機能させて二次側機器20に対して電力を送り、また通信系回路120を機能させて二次側機器20と通信するものである。
なお、本実施の形態においては、電力伝送における電力波の周波数と通信における搬送波の周波数は13.56MHz帯であり、互いに等しい。また、電力伝送時に送電される電力波の空中線電力は5W以上であり、通信時における空中線電力は1W以下である。即ち、電力伝送時に送電される電力波の空中線電力は、通信時における空中線電力よりも大きい。
図1を参照すると、アンテナ140は、送電系回路110に接続されて非接触電力伝送に用いられる第1コイル150と、通信系回路120に接続されて通信に用いられる第2コイル160とを備えている。第2コイル160は、等しく2つに分割されたコイル部162を有している。
送電系回路110は、制御回路100に接続された送電回路112と、送電回路112と第1コイル150との間に設けられた第1整合回路114とを備えている。送電回路112は、制御回路100の制御の下で二次側機器20に対して送電を行う。第1整合回路114は、送電回路112と第1コイル150との整合をとるためのものである。
通信系回路120は、制御回路100に接続された通信回路122と、通信回路122と第2コイル160との間に設けられた第2整合回路124と、第2コイル160と制御回路100とに接続された保護回路130とを備えている。通信回路122は、制御回路100の制御の下で二次側機器20と通信するためのものである。第2整合回路124は、通信回路122と第2コイル160との整合をとるためのものである。本実施の形態において、第2整合回路124は、第2コイル160の両端、即ち、各コイル部162の一端ずつに接続されている。
保護回路130は、各コイル部162の他端(第2整合回路124に接続されていない端部)に接続されている。即ち、保護回路130は、第2コイル160の中点(中間タップ164:後述)を含むように構成されている。この保護回路130は、制御回路100から制御信号を受けると、コイル部162間の接続を切り離す(即ち、第2コイル160をオープンにする)ように構成されている。
図2に示されるように、本実施の形態による保護回路130は、2つのコイル部162と中間タップ164(第2コイル160の中点)との間に夫々接続された2つのスイッチ132を備えている。スイッチ132は、制御回路100からの制御信号に応じてオフになるように構成されている。なお、第2コイル160の中間タップ164には固定電位が供給されている。本実施の形態においては、具体的には、第2コイル160の中間タップ164は、グランドに接続されている。
このような保護回路130は、例えば、図3に示されるように2つのNchのFETをスイッチ132として用いて構成することができる。図3に示された保護回路130において各FETのドレインは対応するコイル部162に接続され、ソースは互いに接続されている。2つのFETのソース同士の接続部分から中間タップ164が引き出され、グランドに接続されている。FETのゲートは制御回路100に接続されており、制御回路100は必要に応じてFETのゲートに制御信号を入力する。かかる構成であると、FETのソース電位がグランド固定のため、FETの閾値のみを考慮した一定電圧をゲートに加えることでFETを確実にオンさせることが可能となる。同様に、NchのFETに代えてnpn型のバイポーラトランジスタを用いて保護回路130を構成することとしてもよい。また、例えば、中間タップ164を電源に接続する(中間タップ164に電源電圧を供給する)一方でPchのFETやpnp型のバイポーラトランジスタをスイッチ132と用いて保護回路130を構成することとしてもよい。このように、中間タップ164の電位を固定すると、保護回路130及びその制御を安価且つシンプルに構成することができる。
制御回路100は、電力伝送モード(送電モード)の場合には送電回路112に対して第1コイル150から二次側機器20に対する送電を行わせる一方、通信モードの場合には通信回路122に対して二次側機器20との間で第2コイル160を介して通信を行わせるものである。本実施の形態による制御回路100は、電力伝送モードにおいて、保護回路130に対して制御信号を送出し、スイッチ132をオフ状態にして第2コイル160をオープンにする。
このように、電力伝送モードにおいては第2コイル160がオープンとなることから、本実施の形態においては、電力伝送時に第1コイル150と第2コイル160とが干渉して通信回路122が損傷を受けるといったことを避けることができる(即ち、通信回路122を保護することができる)。
以上の説明から理解されるように、一次側機器10は、第1コイル150を用いて電力伝送する際に保護回路130に対して制御信号を送る制御信号送出手段を備えている。本実施の形態による制御信号送出手段は、制御回路100である。換言すれば、本実施の形態による制御回路100は、制御信号送出手段の一つとして機能する。
上述した実施の形態においては、電力伝送における搬送波周波数と通信における搬送波周波数とが等しい場合について説明してきたが、電力伝送における搬送波周波数と通信における搬送波周波数とが等しい場合には本発明の効果が特に期待できる一方で、本発明の適用対象はかかる場合に限定されるわけではない。電力伝送における搬送波周波数と通信における搬送波周波数とが異なる場合であっても、保護回路130なしでは通信回路122に大きな電力が加わってしまう場合もある。そのようなケースでは、電力伝送と通信とで搬送波周波数が異なるとしても本発明を適用することにより通信回路122の保護を適切に図ることができる。
上述した実施の形態においては、一次側機器10を例にとって説明してきたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、二次側機器20が非接触電力伝送用のコイルと通信用のコイルとを有する場合、上述した第1の実施の形態による一次側機器10の通信回路122と同様に、二次側機器20に含まれる通信回路を保護する利益がある。かかる場合には、二次側機器20に保護回路を設けて二次側機器20に含まれる通信回路を保護することとしてもよい。
上述した実施の形態において、保護回路130は、中間タップ164に対して対称に配置された2つのスイッチ132を備えていたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、保護回路130は、各スイッチ132に並列に接続された1又は複数のスイッチを更に備えていてもよい。即ち、複数のスイッチを並列接続して各スイッチ部を構成すると共にそれらスイッチ部を中間タップ164に対して対称に配置することで、保護回路130を構成することとしてもよい。
(第2の実施の形態)
図1及び図4を参照すると、本発明の第2の実施の形態による一次側機器(電子機器)10aは、上述した第1の実施の形態による一次側機器10の変形例である。従って、図4において、図1に示される構成要素と同様の構成要素には、図1と同じ参照符号を用いることとし、それらについての説明は省略することとする。以下においては、主として、上述した第1の実施の形態と相違する点について説明する。
図4に示されるように、本実施の形態による一次側機器10aの送電系回路110aに含まれる送電回路112aは、電力伝送を行う際に、通信系回路120aに含まれる通信回路122の生成する搬送波fを利用して送電を行うものである。即ち、一次側機器10aには、送電回路112aのみが利用する搬送波信号を生成する発振器は設けられていない。
また、電力伝送モードにおいても通信回路122は搬送波信号fを生成しなければならないことから制御回路100aは、電力伝送モードにおいても通信回路122に含まれる搬送波信号fを生成する発振器は機能させるように通信回路122を制御する。
その一方で、電力伝送モードにおいて通信回路122の生成した搬送波信号fが第2コイル160に供給されてしまうことを避けるため、本実施の形態における通信系回路120aは、通信回路122と第2整合回路124との間に接続された分離スイッチ180を更に備えている。
分離スイッチ180は、制御回路100aから分離信号を受けると、通信回路122と第2整合回路124との間の接続を切断して通信回路122を第2整合回路124から分離するためのものである。
制御回路100aは、電力伝送モード(送電モード)の場合、送電回路112に対して通信回路122で生成された搬送波信号fを利用して第1コイル150から二次側機器20に対する送電を行わせる一方、分離スイッチ180に対して分離信号を送出して通信回路122と第2整合回路124との間の接続を切断し、更に、保護回路130に対して制御信号を送出して第2コイル160をオープンにする。
かかる構成を備える一次側機器10aは、搬送波信号fを生成する発振器を一つ分減らすことができるという利点を有している。
以上の説明から理解されるように、一次側機器10aは、通信回路122と第2整合回路124との間の接続を切断するための分離信号を分離スイッチ180に対して送出する分離信号送出手段を備えている。本実施の形態による分離信号送出手段は、制御回路100aである。換言すれば、本実施の形態による制御回路100aは、分離信号送出手段の一つとして機能する。
上述のように、第1の実施の形態による一次側機器10は、制御信号送出手段として制御回路100のみを備えている。同様に、第2の実施の形態による一次側機器10aは、制御信号送出手段及び分離信号送出手段として制御回路100aのみを備えている。しかしながら、一次側機器10は、制御回路100を制御信号送出手段の一つとして備えると共に、制御回路100以外の制御信号送出手段を備えていてもよい。同様に、一次側機器10aは、制御回路100a以外の制御信号送出手段及び分離信号送出手段を備えていてもよい。より具体的には、制御回路100(又は、制御回路100a)が、上述したように、制御信号(詳しくは、制御信号の一つである第1の制御信号)及び分離信号(詳しくは、分離信号の一つである第1の分離信号)を送出する一方、その他の回路が制御信号の一つである第2の制御信号及び分離信号の一つである第2の分離信号を送出してもよい。
(第3の実施の形態)
図1及び図5を参照すると、本発明の第3の実施の形態による一次側機器(電子機器)10bは、上述した第1の実施の形態による一次側機器10の変形例である。従って、図5において、図1に示される構成要素と同様の構成要素には、図1と同じ参照符号を用いることとし、それらについての説明は省略することとする。以下においては、主として、上述した第1の実施の形態と相違する点について説明する。
図5に示されるように、本実施の形態による一次側機器10bは、送電系回路110及び通信系回路120と少し異なる送電系回路110b及び通信系回路120bを備えている。詳しくは、送電系回路110bは、電圧検出回路116を更に備えている。電圧検出回路116は、第1整合回路114,第1コイル150及び保護回路130と接続されている。本実施の形態による電圧検出回路116は、第1コイル150に誘起される電圧を検出する。電圧検出回路116は、検出した電圧に応じて、制御信号の一つである第2の制御信号を通信系回路120bの保護回路130に対して送出する。換言すれば、本実施の形態による一次側機器10bは、制御信号送出手段の一つとして機能する電圧検出回路116を備えている。
かかる構成を備える一次側機器10bは、通信回路122を外部環境から受動的に保護することができる。例えば、一次側機器10bが外部から強電力を受ける環境にある場合(例えば、他の送電中機器が近傍にある場合)、外部からの強電カによって第1コイル150に誘起される電圧を基に、保護回路130を動作させることができる。
図6に示されるように、電圧検出回路116は、例えば、抵抗器(R1,R2,R3,R4)、コンデンサ(C1,C2)、整流素子D1及び電圧比較器118から構成することができる。電圧比較器118の入力端子の一方には、電源電圧(Va)に基づく基準電圧Vcが入力され、入力端子の他方には、第1コイル150に誘起された電圧(Vb)に基づく変動電圧(Vx)が入力される。電圧比較器118は、変動電圧(Vx)が基準電圧Vcよりも大きい場合、制御信号(第2の制御信号)を出力する。第2の制御信号が出力される条件は、電源電圧(Va)等を変更することにより、一次側機器10bの使用条件に合わせて様々に設定することができる。換言すれば、電圧検出回路116は、第1コイル150に所定の閾値を超える電圧(即ち、所定の電圧)が誘起されたときに、第2の制御信号を出力する。
図6から理解されるように、保護回路130は、外部からの強電カによって第1コイル150に誘起される電圧だけでなく、電力伝送を行う際に第1コイル150に誘起される電圧(即ち、第1整合回路114から第1コイル150に供給される電圧)によっても第2の制御信号を出力する。かかる構成を備える一次側機器10bは、制御回路100から制御信号(第1の制御信号)が送出されない場合でも、電圧検出回路116により送出される制御信号(第2の制御信号)により、保護回路130を動作させることができる。換言すれば、本実施の形態による電圧検出回路116は、制御回路100を補完する制御信号送出手段としても機能する。
(第4の実施の形態)
図4、図5及び図7を参照すると、本発明の第4の実施の形態による一次側機器(電子機器)10cは、上述した第2の実施の形態による一次側機器10a及び第3の実施の形態による一次側機器10bの組み合わせ(即ち、変形例)である。従って、図7において、図4又は図5に示される構成要素と同様の構成要素には、図4又は図5と同じ参照符号を用いることとし、それらについての説明は省略することとする。以下においては、主として、上述した第2及び第3の実施の形態と相違する点について説明する。
図7に示されるように、本実施の形態による一次側機器10cは、送電系回路110b及び通信系回路120aと少し異なる送電系回路110c及び通信系回路120cを備えている。詳しくは、送電系回路110cに含まれる電圧検出回路116cは、第1整合回路114,第1コイル150及び保護回路130に加え、通信系回路120cの分離スイッチ180と接続されている。本実施の形態による電圧検出回路116cは、電圧検出回路116と同様に、第1コイル150に誘起される電圧を検出する。電圧検出回路116cは、検出した電圧に応じて、制御信号の一つである第2の制御信号を通信系回路120cの保護回路130に対して送出すると共に、分離信号の一つである第2の分離信号を分離スイッチ180に出力する。第2の分離信号は、第2の制御信号と同様に生成することができる(図6参照)。
本実施の形態によれば、外部からの強電力を受けた際も、通信回路122を更に強固に保護することができる。
(第5の実施の形態)
図7及び図8を参照すると、本発明の第5の実施の形態による一次側機器(電子機器)10dは、上述した第4の実施の形態による一次側機器10cの変形例である。従って、図8において、図7に示される構成要素と同様の構成要素には、図7と同じ参照符号を用いることとし、それらについての説明は省略することとする。以下においては、主として、上述した第4の実施の形態と相違する点について説明する。
図8に示されるように、本実施の形態による一次側機器10dは、制御回路100a及び通信系回路120cと少し異なる制御回路100d及び通信系回路120dを備えている。詳しくは、制御回路100dは、通信系回路120dの保護回路130及び分離スイッチ180と接続されていない。かかる構成から理解されるように、本実施の形態による制御回路100dは、制御信号(第1の制御信号)及び分離信号(第1の分離信号)を送出しない。換言すれば、本実施の形態によれば、電圧検出回路116cのみが、制御信号(第2の制御信号)及び分離信号(第2の分離信号)を送出する制御信号送出手段である。
本実施の形態によれば、制御信号及び分離信号の送出が完全に受動的に行われる。従って、比較的単純な構成により、通信回路122の損傷を防止することができる。
上述の実施の形態は、様々に変形し、組み合わせることが可能である。例えば、第5の実施の形態において、制御回路100dが制御信号(第1の制御信号)を送出しない一方、分離信号(第1の分離信号)を送出するように構成してもよい。この場合、電圧検出回路116cが分離信号(第2の分離信号)を送出しないように構成することも可能である。更に、第3の制御信号を送出する他の回路や第3の分離信号を送出する他の回路を備えることもできる。
10,10a,10b,10c,10d 一次側機器(電子機器)
20 二次側機器
22 アンテナ
24 通信/受電回路
26 負荷
100,100a,100d 制御回路
110,110a,110b,110c 送電系回路
112,112a 送電回路
114 第1整合回路
116,116c 電圧検出回路
118 電圧比較器
120,120a,120b,120c,120d 通信系回路
122 通信回路
124 第2整合回路
130 保護回路
132 スイッチ
140 アンテナ
150 第1コイル
160 第2コイル
162 コイル部
164 中間タップ
180 分離スイッチ

Claims (10)

  1. 非接触電力伝送用の第1コイルと、通信用の第2コイルと、前記第2コイルの中間タップを含むように構成され且つ制御信号に応じて前記第2コイルをオープンにする保護回路と、前記第1コイルを用いて電力伝送する際に前記保護回路に対して前記制御信号を送る制御信号送出手段とを備える電子機器。
  2. 請求項1記載の電子機器であって、
    前記第2コイルは、前記中間タップを挟む2つのコイル部からなるものであり、
    前記中間タップには固定電位が供給されており、
    前記保護回路は、2つの前記コイル部と前記中間タップとの間に夫々接続された少なくとも2つのスイッチを備えており、
    前記スイッチは、前記制御信号に応じてオフになるように構成されている
    電子機器。
  3. 請求項2記載の電子機器であって、
    前記スイッチの夫々は、NchのFETを有しており、
    前記2つのスイッチの前記FETのソースは互いに接続されており、
    前記中間タップは、前記ソース間の接続点から引き出されており、且つ、グランドに接続されており、
    前記制御信号送出手段は、前記制御信号を前記FETのゲートに入力する
    電子機器。
  4. 請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の電子機器であって、
    前記制御信号送出手段の一つとして機能する制御回路と、前記制御回路に接続された電力伝送のための送電回路と、前記送電回路と前記第1コイルとの間に接続され前記送電回路と前記第1コイルとの整合をとるための第1整合回路と、前記制御回路に接続された通信回路と、前記通信回路と前記第2コイルとの間に接続され前記通信回路と前記第2コイルとの整合をとるための第2整合回路とを備えており、
    前記制御回路は、前記送電回路を制御して前記第1コイルから電力を伝送させる一方で前記通信回路を制御して前記第2コイルを介した通信を行わせるものであり、前記第1コイルから前記電力を伝送する際に前記制御信号の一つである第1の制御信号を前記保護回路に対して送る
    電子機器。
  5. 請求項4記載の電子機器であって、
    前記制御信号送出手段の一つとして機能する電圧検出回路を備えており、前記電圧検出回路は、前記第1コイルに接続されており、前記第1コイルに誘起される電圧を検出し、検出した前記電圧に応じて前記制御信号の一つである第2の制御信号を前記保護回路に対して送る
    電子機器。
  6. 請求項4記載の電子機器であって、
    前記送電回路は、前記通信回路から搬送波信号を受けて前記搬送波信号を利用して前記電力伝送を行うものであり、
    前記電子機器は、前記制御回路に接続されると共に分離信号に応じて前記通信回路と前記第2整合回路との間の接続を切断して前記通信回路を前記第2整合回路から分離する分離スイッチを更に備えており、
    前記制御回路は、前記電力伝送する際に前記分離信号の一つである第1の分離信号を出力する
    電子機器。
  7. 請求項6記載の電子機器であって、
    前記第1コイルに接続された電圧検出回路を備えており、前記電圧検出回路は、前記第1コイルに誘起される電圧を検出し、検出した前記電圧に応じて前記分離信号の一つである第2の分離信号を出力する
    電子機器。
  8. 請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の電子機器であって、
    制御回路と、前記制御回路に接続された電力伝送のための送電回路と、前記送電回路と前記第1コイルとの間に接続され前記送電回路と前記第1コイルとの整合をとるための第1整合回路と、前記制御回路に接続された通信回路と、前記通信回路と前記第2コイルとの間に接続され前記通信回路と前記第2コイルとの整合をとるための第2整合回路と、前記制御信号送出手段の一つとして機能する電圧検出回路とを備えており、
    前記制御回路は、前記送電回路を制御して前記第1コイルから電力を伝送させる一方で前記通信回路を制御して前記第2コイルを介した通信を行わせるものであり、
    前記電圧検出回路は、前記第1コイルに接続されており、前記第1コイルに誘起される電圧を検出し、検出した前記電圧に応じて前記制御信号の一つである第2の制御信号を前記保護回路に対して送る
    電子機器。
  9. 請求項8記載の電子機器であって、
    前記送電回路は、前記通信回路から搬送波信号を受けて前記搬送波信号を利用して前記電力伝送を行うものであり、
    前記電子機器は、前記制御回路に接続されると共に分離信号に応じて前記通信回路と前記第2整合回路との間の接続を切断して前記通信回路を前記第2整合回路から分離する分離スイッチを更に備えており、
    前記電圧検出回路は、前記第1コイルに誘起される電圧を検出し、検出した前記電圧に応じて前記分離信号の一つである第2の分離信号を出力する
    電子機器。
  10. 請求項4乃至請求項9のいずれかに記載の電子機器と、前記電子機器から電力を受電する回路と前記電子機器と通信する回路とを備える二次側機器とを備えるシステム。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2015197443A1 (en) * 2014-06-25 2015-12-30 Koninklijke Philips N.V. Wireless inductive power transfer

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7686229B2 (en) * 2003-01-30 2010-03-30 Hewlett-Packard Development Company, L.P. RFID reader device having closely packed antennas
JP4175336B2 (ja) * 2005-03-25 2008-11-05 セイコーエプソン株式会社 リーダライタ
US7343265B2 (en) * 2005-11-23 2008-03-11 Lockheed Martin Corporation System to monitor the health of a structure, sensor nodes, program product, and related methods
EP2087575A1 (en) * 2006-10-26 2009-08-12 Philips Intellectual Property & Standards GmbH Inductive power system and method of operation
JP5426149B2 (ja) * 2008-11-28 2014-02-26 Necトーキン株式会社 非接触電力伝送装置
KR20110103408A (ko) * 2009-01-08 2011-09-20 엔이씨 도낀 가부시끼가이샤 전력 송신 장치 및 비접촉 전력 전송 시스템
JP5174769B2 (ja) * 2009-09-11 2013-04-03 三菱電機株式会社 非接触伝送装置
JP5197549B2 (ja) * 2009-11-06 2013-05-15 三菱電機株式会社 設定診断システム
US8941268B2 (en) * 2011-03-04 2015-01-27 Sony Corporation Non-contact power transmission apparatus
US9484881B2 (en) * 2011-06-07 2016-11-01 Pioneer Corporation Impedance matching device and control method
TW201329731A (zh) * 2012-01-06 2013-07-16 Ite Tech Inc 用於識別通用串列匯流排(usb)和移動高解析度鏈接(mhl)設備的一種裝置和其方法
JP5885570B2 (ja) * 2012-04-13 2016-03-15 キヤノン株式会社 無線電力伝送システム、無線電力伝送装置、無線電力伝送方法、無線電力伝送装置の制御方法、プログラム。
WO2014042681A2 (en) * 2012-09-11 2014-03-20 Access Business Group International Llc Wireless power control
JP6092017B2 (ja) * 2013-06-25 2017-03-08 ルネサスエレクトロニクス株式会社 送電装置、非接触給電システム、及び制御方法
US10581284B2 (en) * 2014-12-16 2020-03-03 Samsung Electronics Co., Ltd. Wireless charger and wireless power receiver

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